JP2003229724A - Ｆｍ検波回路 - Google Patents
Ｆｍ検波回路Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D3/00—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations
- H03D3/34—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by means of electromechanical devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】検波用ＩＣ自体の温度特性に強い傾向があった
場合でも、回路全体で安定な温度特性ｆｏTCを得ること
ができるＦＭ検波回路を提供する。 【解決手段】４辺のいずれか１辺にディスクリミネータ
が接続されたブリッジ回路よりなり、このブリッジ回路
の対向する一方の接続点間にＦＭ中間周波信号が入力さ
れ、他方の接続点間から出力が取り出されるＦＭ検波回
路であって、ディスクリミネータを構成する圧電材料の
容量の温度特性εTC、比帯域幅Δｆ／ｆｏ、共振周波数
の温度特性ＦｒTC、反共振周波数の温度特性ＦａTC、デ
ィスクリミネータを除くＦＭ検波回路の温度特性Ｃｆｏ
TC、およびＦＭ検波回路の中心周波数の温度特性の目標
値αの間に、所定の方程式が成立することを特徴とする
ＦＭ検波回路。
場合でも、回路全体で安定な温度特性ｆｏTCを得ること
ができるＦＭ検波回路を提供する。 【解決手段】４辺のいずれか１辺にディスクリミネータ
が接続されたブリッジ回路よりなり、このブリッジ回路
の対向する一方の接続点間にＦＭ中間周波信号が入力さ
れ、他方の接続点間から出力が取り出されるＦＭ検波回
路であって、ディスクリミネータを構成する圧電材料の
容量の温度特性εTC、比帯域幅Δｆ／ｆｏ、共振周波数
の温度特性ＦｒTC、反共振周波数の温度特性ＦａTC、デ
ィスクリミネータを除くＦＭ検波回路の温度特性Ｃｆｏ
TC、およびＦＭ検波回路の中心周波数の温度特性の目標
値αの間に、所定の方程式が成立することを特徴とする
ＦＭ検波回路。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディスクリミネータ
を用いたＦＭ検波回路に関するものである。
を用いたＦＭ検波回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＦＭ波の周波数変化を電圧変化と
して検出する移送器にディスクリミネータを用いたＦＭ
検波回路が知られている。このディスクリミネータ用の
圧電材料としては、一般的に、広い復調出力帯域幅を得
るために、低いＱ、広帯域Δｆ（＝Ｆａ−Ｆｒ）の材料
が用いられている。しかし、これまで圧電材料の各種温
度特性の関係が適当でなく、ディスクリミネータの温度
特性（ｆｏTC）が比較的大きかった。このため、セット
機器での動作保証温度範囲がＦＭ用セラミックフィルタ
よりも狭く、使用可能なセット機器も限定されていた。
して検出する移送器にディスクリミネータを用いたＦＭ
検波回路が知られている。このディスクリミネータ用の
圧電材料としては、一般的に、広い復調出力帯域幅を得
るために、低いＱ、広帯域Δｆ（＝Ｆａ−Ｆｒ）の材料
が用いられている。しかし、これまで圧電材料の各種温
度特性の関係が適当でなく、ディスクリミネータの温度
特性（ｆｏTC）が比較的大きかった。このため、セット
機器での動作保証温度範囲がＦＭ用セラミックフィルタ
よりも狭く、使用可能なセット機器も限定されていた。
【０００３】従来の場合、ディスクリミネータの温度特
性（ｆｏTC）は２５ｐｐｍ／℃程度であり、ｆｏ＝１
０．７ＭＨｚのディスクリミネータであれば、１００℃
の温度範囲で約２８ｋＨｚ、１５０℃の温度範囲で約４
０ｋＨｚの周波数変化に相当する。また、従来品では２
０℃よりも高温の領域で周波数変化が大きくなる傾向に
あったため、一般的に使われるｆｏTCの規格、すなわち
中心周波数ｆｏの変化量±３０ｋＨｚを満足するため
に、動作保証温度の上限を６０℃とする場合が多かっ
た。
性（ｆｏTC）は２５ｐｐｍ／℃程度であり、ｆｏ＝１
０．７ＭＨｚのディスクリミネータであれば、１００℃
の温度範囲で約２８ｋＨｚ、１５０℃の温度範囲で約４
０ｋＨｚの周波数変化に相当する。また、従来品では２
０℃よりも高温の領域で周波数変化が大きくなる傾向に
あったため、一般的に使われるｆｏTCの規格、すなわち
中心周波数ｆｏの変化量±３０ｋＨｚを満足するため
に、動作保証温度の上限を６０℃とする場合が多かっ
た。
【０００４】そこで、本発明者らは、ディスクリミネー
タ（圧電共振子）の周波数温度特性を安定させる方法を
提案した（特願２００１−８９０６４号）。この方法
は、ディスクリミネータの中心周波数の温度特性ｆｏTC
と共振周波数の温度特性ＦｒTCおよび反共振周波数の温
度特性ＦａTCの平均値との差と、容量の温度特性εTCと
比帯域幅Δｆ／ｆｏとの積との間に、比例関係が存在す
るという知見に基づき、共振周波数の温度特性ＦｒTC、
反共振周波数の温度特性ＦａTC、容量の温度特性εTCお
よび比帯域幅Δｆ／ｆｏから、中心周波数の温度特性ｆ
ｏ TCを近似的に求め、この温度特性ｆｏTCが目標値内に
収まるようにしたものである。
タ（圧電共振子）の周波数温度特性を安定させる方法を
提案した（特願２００１−８９０６４号）。この方法
は、ディスクリミネータの中心周波数の温度特性ｆｏTC
と共振周波数の温度特性ＦｒTCおよび反共振周波数の温
度特性ＦａTCの平均値との差と、容量の温度特性εTCと
比帯域幅Δｆ／ｆｏとの積との間に、比例関係が存在す
るという知見に基づき、共振周波数の温度特性ＦｒTC、
反共振周波数の温度特性ＦａTC、容量の温度特性εTCお
よび比帯域幅Δｆ／ｆｏから、中心周波数の温度特性ｆ
ｏ TCを近似的に求め、この温度特性ｆｏTCが目標値内に
収まるようにしたものである。
【０００５】ところで、図１に示すように、３辺に抵抗
Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 が接続され、残りの１辺にディスクリ
ミネータＤが接続されたブリッジバランス型のＦＭ検波
回路が知られている。図１の（ａ）は回路図、（ｂ）は
出力電圧Ｅｏの位相変化を示す。図から明らかなよう
に、中心周波数ｆｏにおいて出力電圧Ｅｏが入力電圧Ｅ
ｉよりも位相が９０°遅れて取り出されるよう設計され
ている。検波用ＩＣの内部にある抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3
の抵抗値により、中心周波数ｆｏとするインピーダンス
値が決まり、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 は１ｋΩ付近の抵抗値に
設定されているのが一般的である。
Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 が接続され、残りの１辺にディスクリ
ミネータＤが接続されたブリッジバランス型のＦＭ検波
回路が知られている。図１の（ａ）は回路図、（ｂ）は
出力電圧Ｅｏの位相変化を示す。図から明らかなよう
に、中心周波数ｆｏにおいて出力電圧Ｅｏが入力電圧Ｅ
ｉよりも位相が９０°遅れて取り出されるよう設計され
ている。検波用ＩＣの内部にある抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3
の抵抗値により、中心周波数ｆｏとするインピーダンス
値が決まり、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 は１ｋΩ付近の抵抗値に
設定されているのが一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、検波用ＩＣに
よっては、内部回路固有の温度特性を有するものがあ
り、ｆｏとする抵抗値がずれてくるものがある。これは
ブリッジ回路を構成する抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 そのもの
の温度特性にも関係するが、中には抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ
3 に並列にコンデンサが接続されていたり、いずれかの
抵抗がコンデンサで置き換えられたものもあり、コンデ
ンサの温度特性が大きく影響している場合がある。この
ように検波用ＩＣ自体がｆｏとする抵抗値を変えてしま
うような温度特性を持っていると、いくらディスクリミ
ネータの方で温度特性ｆｏTCを安定させても、検波用Ｉ
Ｃを含んだ検波回路全体では温度特性ｆｏTCが悪化して
しまうという問題がある。
よっては、内部回路固有の温度特性を有するものがあ
り、ｆｏとする抵抗値がずれてくるものがある。これは
ブリッジ回路を構成する抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 そのもの
の温度特性にも関係するが、中には抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ
3 に並列にコンデンサが接続されていたり、いずれかの
抵抗がコンデンサで置き換えられたものもあり、コンデ
ンサの温度特性が大きく影響している場合がある。この
ように検波用ＩＣ自体がｆｏとする抵抗値を変えてしま
うような温度特性を持っていると、いくらディスクリミ
ネータの方で温度特性ｆｏTCを安定させても、検波用Ｉ
Ｃを含んだ検波回路全体では温度特性ｆｏTCが悪化して
しまうという問題がある。
【０００７】そこで、本発明の目的は、検波用ＩＣ自体
の温度特性に強い傾向があった場合でも、回路全体で安
定な温度特性ｆｏTCを得ることができるＦＭ検波回路を
提供することにある。
の温度特性に強い傾向があった場合でも、回路全体で安
定な温度特性ｆｏTCを得ることができるＦＭ検波回路を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、移送器にディスクリミネー
タを用いたＦＭ検波回路であって、上記ディスクリミネ
ータを構成する圧電材料の容量の温度特性εTC、比帯域
幅Δｆ／ｆｏ、共振周波数の温度特性ＦｒTC、反共振周
波数の温度特性ＦａTC、ディスクリミネータを除くＦＭ
検波回路の温度特性ＣｆｏTC、およびＦＭ検波回路の中
心周波数の温度特性の目標値αの間に、次式が成立する
ことを特徴とするＦＭ検波回路を提供する。 ｜（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）＋ＣｆｏTC｜≦α…(1) 但し、Ｋ＝ＦｒとＦａの中点におけるインピーダンスに
より決まる係数 εTC＝Ａ×（測定温度範囲内における容量変化幅）／
（基準温度時の容量×測定温度範囲） Δｆ／ｆｏ＝（基準温度時のＦａ−基準温度時のＦｒ）
／（基準温度時のｆｏ） ＦｒTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦｒ変化幅）／
（基準温度時のＦｒ×測定温度範囲） ＦａTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦａ変化幅）／
（基準温度時のＦａ×測定温度範囲） ＣｆｏTC＝Ａ×（ディスクリミネータを除くＦＭ検波回
路の温度特性） Ａ＝温度特性が正傾向のとき＋１、負傾向のとき−１と
なる係数
め、請求項１に係る発明は、移送器にディスクリミネー
タを用いたＦＭ検波回路であって、上記ディスクリミネ
ータを構成する圧電材料の容量の温度特性εTC、比帯域
幅Δｆ／ｆｏ、共振周波数の温度特性ＦｒTC、反共振周
波数の温度特性ＦａTC、ディスクリミネータを除くＦＭ
検波回路の温度特性ＣｆｏTC、およびＦＭ検波回路の中
心周波数の温度特性の目標値αの間に、次式が成立する
ことを特徴とするＦＭ検波回路を提供する。 ｜（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）＋ＣｆｏTC｜≦α…(1) 但し、Ｋ＝ＦｒとＦａの中点におけるインピーダンスに
より決まる係数 εTC＝Ａ×（測定温度範囲内における容量変化幅）／
（基準温度時の容量×測定温度範囲） Δｆ／ｆｏ＝（基準温度時のＦａ−基準温度時のＦｒ）
／（基準温度時のｆｏ） ＦｒTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦｒ変化幅）／
（基準温度時のＦｒ×測定温度範囲） ＦａTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦａ変化幅）／
（基準温度時のＦａ×測定温度範囲） ＣｆｏTC＝Ａ×（ディスクリミネータを除くＦＭ検波回
路の温度特性） Ａ＝温度特性が正傾向のとき＋１、負傾向のとき−１と
なる係数
【０００９】まず最初に、特願２００１−８９０６４号
で提案したディスクリミネータ単体の温度特性を制御す
る方法について説明する。一般に、圧電セラミックスに
おいては、端子間容量の温度特性εTCは正の傾向を持
ち、温度が上昇すると容量が大きくなる。つまり、温度
上昇すると、図２に破線で示すように、容量の温度特性
のために圧電共振子のインピーダンスが低下し、中心周
波数ｆｏが高周波側（ｆｏ’で示す）へずれる。なお、
ここではインピーダンス値が１ｋΩと一致するところを
ｆｏとした。一方、共振周波数の温度特性ＦｒTCや反共
振周波数の温度特性ＦａTCは負の傾向を有するので、温
度が上昇すると、図２に二点鎖線で示すように周波数Ｆ
ｒ，Ｆａは低下し、中心周波数ｆｏが低周波側（ｆｏ''
で示す）へずれる。このずれを互いにキャンセルさせれ
ば、温度変化に伴う中心周波数ｆｏの変化量が少なくな
り、圧電共振子であるディスクリミネータ自体の温度特
性ｆｏTCを改善することが可能となる。そこで、種々の
圧電材料について、その容量の温度特性εTC、比帯域幅
Δｆ／ｆｏ、共振周波数の温度特性ＦｒTC、反共振周波
数の温度特性ＦａTC、中心周波数の温度特性ｆｏTCを測
定したところ、中心周波数の温度特性ｆｏTCと共振周波
数の温度特性ＦｒTCおよび反共振周波数の温度特性Ｆａ
TCの平均値との差と、容量の温度特性εTCと比帯域幅Δ
ｆ／ｆｏとの積との間に、比例関係が存在することを発
見した。つまり、共振周波数の温度特性ＦｒTC、反共振
周波数の温度特性ＦａTC、容量の温度特性εTCおよび比
帯域幅Δｆ／ｆｏから、中心周波数の温度特性ｆｏTCを
近似的に求めることが可能である。したがって、ディス
クリミネータの中心周波数の温度特性の目標値をβとし
たとき、次の関係式に応じて容量の温度特性εTC、比帯
域幅Δｆ／ｆｏ、共振周波数の温度特性ＦｒTC、反共振
周波数の温度特性ＦａTCを決定すれば、ディスクリミネ
ータの温度特性ｆｏTCを目標値β以内に収めることが可
能となる。但し、Ｋは係数である。 ｜（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）｜≦β
で提案したディスクリミネータ単体の温度特性を制御す
る方法について説明する。一般に、圧電セラミックスに
おいては、端子間容量の温度特性εTCは正の傾向を持
ち、温度が上昇すると容量が大きくなる。つまり、温度
上昇すると、図２に破線で示すように、容量の温度特性
のために圧電共振子のインピーダンスが低下し、中心周
波数ｆｏが高周波側（ｆｏ’で示す）へずれる。なお、
ここではインピーダンス値が１ｋΩと一致するところを
ｆｏとした。一方、共振周波数の温度特性ＦｒTCや反共
振周波数の温度特性ＦａTCは負の傾向を有するので、温
度が上昇すると、図２に二点鎖線で示すように周波数Ｆ
ｒ，Ｆａは低下し、中心周波数ｆｏが低周波側（ｆｏ''
で示す）へずれる。このずれを互いにキャンセルさせれ
ば、温度変化に伴う中心周波数ｆｏの変化量が少なくな
り、圧電共振子であるディスクリミネータ自体の温度特
性ｆｏTCを改善することが可能となる。そこで、種々の
圧電材料について、その容量の温度特性εTC、比帯域幅
Δｆ／ｆｏ、共振周波数の温度特性ＦｒTC、反共振周波
数の温度特性ＦａTC、中心周波数の温度特性ｆｏTCを測
定したところ、中心周波数の温度特性ｆｏTCと共振周波
数の温度特性ＦｒTCおよび反共振周波数の温度特性Ｆａ
TCの平均値との差と、容量の温度特性εTCと比帯域幅Δ
ｆ／ｆｏとの積との間に、比例関係が存在することを発
見した。つまり、共振周波数の温度特性ＦｒTC、反共振
周波数の温度特性ＦａTC、容量の温度特性εTCおよび比
帯域幅Δｆ／ｆｏから、中心周波数の温度特性ｆｏTCを
近似的に求めることが可能である。したがって、ディス
クリミネータの中心周波数の温度特性の目標値をβとし
たとき、次の関係式に応じて容量の温度特性εTC、比帯
域幅Δｆ／ｆｏ、共振周波数の温度特性ＦｒTC、反共振
周波数の温度特性ＦａTCを決定すれば、ディスクリミネ
ータの温度特性ｆｏTCを目標値β以内に収めることが可
能となる。但し、Ｋは係数である。 ｜（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）｜≦β
【００１０】表１は、Ａ〜Ｅの５種類のＰＺＴ系の圧電
材料を使用した厚みすべり振動モードのディスクリミネ
ータについて、その温度特性および比帯域幅を求めたも
のである。なお、ここではインピーダンス値が１ｋΩと
一致するところをｆｏ（ｆｏ＝１０．７ＭＨｚ）とし
た。
材料を使用した厚みすべり振動モードのディスクリミネ
ータについて、その温度特性および比帯域幅を求めたも
のである。なお、ここではインピーダンス値が１ｋΩと
一致するところをｆｏ（ｆｏ＝１０．７ＭＨｚ）とし
た。
【表１】
なお、表１において、Ａは既存の圧電材料を用いたディ
スクリミネータであり、Ｂ〜Ｅは実験のために新たに作
成したディスクリミネータである。
スクリミネータであり、Ｂ〜Ｅは実験のために新たに作
成したディスクリミネータである。
【００１１】表２は、表１における温度特性および比帯
域幅を用いて、Ａ〜Ｅの各試料について、容量の温度特
性εTCと比帯域幅との積、および中心周波数の温度特性
ｆｏTCと共振周波数の温度特性ＦｒTCおよび反共振周波
数の温度特性ＦａTCの平均値との差を求めたものであ
る。
域幅を用いて、Ａ〜Ｅの各試料について、容量の温度特
性εTCと比帯域幅との積、および中心周波数の温度特性
ｆｏTCと共振周波数の温度特性ＦｒTCおよび反共振周波
数の温度特性ＦａTCの平均値との差を求めたものであ
る。
【表２】
【００１２】図３は表２における容量の温度特性εTCと
比帯域幅Δｆ／ｆｏとの積を横軸にとり、中心周波数の
温度特性ｆｏTCと共振周波数の温度特性ＦｒTCおよび反
共振周波数の温度特性ＦａTCの平均値との差を縦軸にと
り、Ａ〜Ｅの各試料についてプロットしたものである。
図３から明らかなように、全ての試料の値は１本の直線
ｙ＝０．２２５ｘにのっていることが分かる。つまり、
ディスクリミネータの中心周波数の温度特性ｆｏ TCは、 ｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋０．２２５×εTC×（Δｆ／ｆｏ）…(3) で近似できる。
比帯域幅Δｆ／ｆｏとの積を横軸にとり、中心周波数の
温度特性ｆｏTCと共振周波数の温度特性ＦｒTCおよび反
共振周波数の温度特性ＦａTCの平均値との差を縦軸にと
り、Ａ〜Ｅの各試料についてプロットしたものである。
図３から明らかなように、全ての試料の値は１本の直線
ｙ＝０．２２５ｘにのっていることが分かる。つまり、
ディスクリミネータの中心周波数の温度特性ｆｏ TCは、 ｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋０．２２５×εTC×（Δｆ／ｆｏ）…(3) で近似できる。
【００１３】上記の場合には、インピーダンス値が１ｋ
Ωと一致するところをｆｏとするディスクリミネータを
用いたので、係数Ｋ＝０．２２５としたが、これとは異
なるインピーダンス値をｆｏとするディスクリミネータ
の場合には、係数Ｋの値は異なる。図１のようなブリッ
ジバランス回路を用いたＦＭ検波回路の場合、検波用Ｉ
Ｃの内部にあるＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 の抵抗値によりｆｏと
するインピーダンス値が決定される。
Ωと一致するところをｆｏとするディスクリミネータを
用いたので、係数Ｋ＝０．２２５としたが、これとは異
なるインピーダンス値をｆｏとするディスクリミネータ
の場合には、係数Ｋの値は異なる。図１のようなブリッ
ジバランス回路を用いたＦＭ検波回路の場合、検波用Ｉ
Ｃの内部にあるＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 の抵抗値によりｆｏと
するインピーダンス値が決定される。
【００１４】表３は上記計算式により求めたｆｏTCと、
実測したｆｏTCとを比較したものである。表３から明ら
かなように、計算値と実測値とがよく近似しており、計
算式(3) 式が高い精度を持つことがわかる。また、既存
の圧電材料を用いたディスクリミネータＡに比べて、新
たに作成した圧電材料を用いたディスクリミネータＢ〜
Ｅは良好な温度特性を持ち、特にＢ〜Ｄが好ましい特性
を有する。
実測したｆｏTCとを比較したものである。表３から明ら
かなように、計算値と実測値とがよく近似しており、計
算式(3) 式が高い精度を持つことがわかる。また、既存
の圧電材料を用いたディスクリミネータＡに比べて、新
たに作成した圧電材料を用いたディスクリミネータＢ〜
Ｅは良好な温度特性を持ち、特にＢ〜Ｄが好ましい特性
を有する。
【表３】
【００１５】以上説明した方法は、ディスクリミネータ
単体の温度特性ｆｏTCを求め、その温度特性を制御する
方法であるが、このディスクリミネータが接続される検
波用ＩＣによっては、内部回路固有の温度特性を有する
ものがあり、ｆｏとする抵抗値がずれてくるものがあ
る。このように検波用ＩＣ自体がｆｏとする抵抗値を変
えてしまうような温度特性を持っていると、いくらディ
スクリミネータの方でＺ＝１ｋΩ付近となる周波数を安
定させても、検波用ＩＣを含んだ検波回路全体では温度
特性ｆｏTCが悪化してしまう。そこで、本発明では、検
波用ＩＣ自体の温度特性に強い傾向があった場合でも、
検波回路全体として安定な温度特性ｆｏTCを得る方法を
提案する。すなわち、検波用ＩＣを含んだ検波回路全体
の温度特性をＴｆｏTC、ディスクリミネータを除く検波
回路の温度特性をＣｆｏTCとすると、次式で温度特性Ｔ
ｆｏ TCを近似した。 ＴｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋０．２２５×εTC×（Δｆ／ｆｏ） ＋ＣｆｏTC …(4) 検波回路全体の中心周波数の温度特性の目標値をαとす
ると、次式が成立するように検波用ＩＣおよびディスク
リミネータの温度特性を選択すればよい。 ｜（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）＋ＣｆｏTC｜≦α…(1) 例えば、ｆｏとする抵抗値が温度と正相関関係にある検
波用ＩＣに対して、単品でのｆｏTCが負傾向を持つディ
スクリミネータを接続すれば、両者の温度特性が打ち消
しあい、ＩＣ込みの検波回路全体でのｆｏTCを安定させ
ることができる。
単体の温度特性ｆｏTCを求め、その温度特性を制御する
方法であるが、このディスクリミネータが接続される検
波用ＩＣによっては、内部回路固有の温度特性を有する
ものがあり、ｆｏとする抵抗値がずれてくるものがあ
る。このように検波用ＩＣ自体がｆｏとする抵抗値を変
えてしまうような温度特性を持っていると、いくらディ
スクリミネータの方でＺ＝１ｋΩ付近となる周波数を安
定させても、検波用ＩＣを含んだ検波回路全体では温度
特性ｆｏTCが悪化してしまう。そこで、本発明では、検
波用ＩＣ自体の温度特性に強い傾向があった場合でも、
検波回路全体として安定な温度特性ｆｏTCを得る方法を
提案する。すなわち、検波用ＩＣを含んだ検波回路全体
の温度特性をＴｆｏTC、ディスクリミネータを除く検波
回路の温度特性をＣｆｏTCとすると、次式で温度特性Ｔ
ｆｏ TCを近似した。 ＴｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋０．２２５×εTC×（Δｆ／ｆｏ） ＋ＣｆｏTC …(4) 検波回路全体の中心周波数の温度特性の目標値をαとす
ると、次式が成立するように検波用ＩＣおよびディスク
リミネータの温度特性を選択すればよい。 ｜（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）＋ＣｆｏTC｜≦α…(1) 例えば、ｆｏとする抵抗値が温度と正相関関係にある検
波用ＩＣに対して、単品でのｆｏTCが負傾向を持つディ
スクリミネータを接続すれば、両者の温度特性が打ち消
しあい、ＩＣ込みの検波回路全体でのｆｏTCを安定させ
ることができる。
【００１６】ディスクリミネータが外装樹脂で封止され
た構造の圧電共振子の場合、ディスクリミネータそのも
のの温度特性、ディスクリミネータを除く検波回路の温
度特性ＣｆｏTCの他に、外装樹脂の温度特性の影響を受
ける。そこで、請求項２では、請求項１における要件に
加え、外装樹脂の応力による中心周波数の温度特性Ｒｆ
ｏTCを加算することで、検波回路の中心周波数の温度特
性ｆｏTCを目標値α内に制御したものである。すなわ
ち、 ｜（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）＋ＲｆｏTC＋ＣｆｏTC｜ ≦α …(2)
た構造の圧電共振子の場合、ディスクリミネータそのも
のの温度特性、ディスクリミネータを除く検波回路の温
度特性ＣｆｏTCの他に、外装樹脂の温度特性の影響を受
ける。そこで、請求項２では、請求項１における要件に
加え、外装樹脂の応力による中心周波数の温度特性Ｒｆ
ｏTCを加算することで、検波回路の中心周波数の温度特
性ｆｏTCを目標値α内に制御したものである。すなわ
ち、 ｜（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）＋ＲｆｏTC＋ＣｆｏTC｜ ≦α …(2)
【００１７】ＦＭ検波回路としては、請求項３のよう
に、４辺のいずれか１辺にディスクリミネータが接続さ
れたブリッジ回路よりなり、このブリッジ回路の対向す
る一方の接続点間にＦＭ中間周波信号が入力され、他方
の接続点間から出力が取り出されるものを用いてもよ
い。ブリッジバランス型の検波回路は復調歪みが少な
く、良好な復調出力を得ることができる。ディスクリミ
ネータ以外の３辺には、抵抗を接続してもよいし、抵抗
と並列にコンデンサを接続したり、いずれかの抵抗をコ
ンデンサで置き換えてもよい。
に、４辺のいずれか１辺にディスクリミネータが接続さ
れたブリッジ回路よりなり、このブリッジ回路の対向す
る一方の接続点間にＦＭ中間周波信号が入力され、他方
の接続点間から出力が取り出されるものを用いてもよ
い。ブリッジバランス型の検波回路は復調歪みが少な
く、良好な復調出力を得ることができる。ディスクリミ
ネータ以外の３辺には、抵抗を接続してもよいし、抵抗
と並列にコンデンサを接続したり、いずれかの抵抗をコ
ンデンサで置き換えてもよい。
【００１８】目標とする検波回路の中心周波数の温度特
性αとしては、請求項４のように、１８ｐｐｍ／℃とす
るのが望ましい。すなわち、ｆｏTCを±１８ｐｐｍ／℃
以内とすれば、ｆｏ＝１０．７ＭＨｚの場合、１５０℃
の温度範囲で約±２９ｋＨｚの周波数変化に相当するこ
とから、これを満足すれば、例えば−４０℃〜１０５℃
の動作保証も可能になる。つまり、従来の動作保証温度
の上限が６０℃であるのに対し、本発明では１００℃以
上に上げることができる。
性αとしては、請求項４のように、１８ｐｐｍ／℃とす
るのが望ましい。すなわち、ｆｏTCを±１８ｐｐｍ／℃
以内とすれば、ｆｏ＝１０．７ＭＨｚの場合、１５０℃
の温度範囲で約±２９ｋＨｚの周波数変化に相当するこ
とから、これを満足すれば、例えば−４０℃〜１０５℃
の動作保証も可能になる。つまり、従来の動作保証温度
の上限が６０℃であるのに対し、本発明では１００℃以
上に上げることができる。
【００１９】請求項５のように、ＦｒとＦａの中点にお
けるインピーダンスにより決まる係数Ｋ＝０．２２５と
してもよい。インピーダンス値が１ｋΩと一致するとこ
ろをｆｏとする圧電共振子の場合、係数Ｋ＝０．２２５
にすることで、中心周波数の温度特性ｆｏTCと共振周波
数の温度特性ＦｒTCおよび反共振周波数の温度特性Ｆａ
TCの平均値との差と、容量の温度特性εTCと比帯域幅と
の積とがほぼ完全に比例関係となり、中心周波数の温度
特性ｆｏTCを正確に求めることができる。
けるインピーダンスにより決まる係数Ｋ＝０．２２５と
してもよい。インピーダンス値が１ｋΩと一致するとこ
ろをｆｏとする圧電共振子の場合、係数Ｋ＝０．２２５
にすることで、中心周波数の温度特性ｆｏTCと共振周波
数の温度特性ＦｒTCおよび反共振周波数の温度特性Ｆａ
TCの平均値との差と、容量の温度特性εTCと比帯域幅と
の積とがほぼ完全に比例関係となり、中心周波数の温度
特性ｆｏTCを正確に求めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図４は本発明にかかるディスクリ
ミネータＤの一例であるチップ型圧電共振子を示す。こ
のディスクリミネータＤは、絶縁性の基板１、基板１の
上に枠状に形成されたガラスペーストなどからなる絶縁
層５、基板１上に形成された電極２，３上に導電ペース
ト４を介して接続固定された圧電素子６、圧電素子６の
上面および両側面に塗布されたシリコーンゴムなどから
なるダンピング材７，８、基板１の絶縁層５の上に接着
剤（図示せず）を介して接着固定され、圧電素子６を封
止する金属キャップ９などで構成されている。圧電素子
６はエネルギー閉じ込め型厚みすべり振動モードの素子
であり、短冊形の圧電基板６ａを有する。圧電基板６ａ
の表裏主面には、中央部で対向するように電極６ｂ，６
ｃが形成され、これら電極６ｂ，６ｃは圧電基板６ａの
異なる端部の端面を介して反対側の主面まで引き出され
ている。ここでは、圧電基板６ａの材料としてＰＺＴを
使用し、基板１の材料として圧電基板６ａとほぼ同等な
熱膨張係数を持つセラミック材料を使用した。このディ
スクリミネータの場合には、圧電素子６が周囲から殆ど
拘束されないので、その温度特性は圧電素子６自体の温
度特性で求めることができる。
ミネータＤの一例であるチップ型圧電共振子を示す。こ
のディスクリミネータＤは、絶縁性の基板１、基板１の
上に枠状に形成されたガラスペーストなどからなる絶縁
層５、基板１上に形成された電極２，３上に導電ペース
ト４を介して接続固定された圧電素子６、圧電素子６の
上面および両側面に塗布されたシリコーンゴムなどから
なるダンピング材７，８、基板１の絶縁層５の上に接着
剤（図示せず）を介して接着固定され、圧電素子６を封
止する金属キャップ９などで構成されている。圧電素子
６はエネルギー閉じ込め型厚みすべり振動モードの素子
であり、短冊形の圧電基板６ａを有する。圧電基板６ａ
の表裏主面には、中央部で対向するように電極６ｂ，６
ｃが形成され、これら電極６ｂ，６ｃは圧電基板６ａの
異なる端部の端面を介して反対側の主面まで引き出され
ている。ここでは、圧電基板６ａの材料としてＰＺＴを
使用し、基板１の材料として圧電基板６ａとほぼ同等な
熱膨張係数を持つセラミック材料を使用した。このディ
スクリミネータの場合には、圧電素子６が周囲から殆ど
拘束されないので、その温度特性は圧電素子６自体の温
度特性で求めることができる。
【００２１】図５，図６は、上記構造を持つディスクリ
ミネータＤの単体の温度特性（（ａ）で示す）と、この
ディスクリミネータＤをｆｏとする抵抗値が温度と正相
関関係にある検波用ＩＣ（図１参照）に接続し、検波回
路全体の温度特性（（ｂ）で示す）とを測定したもので
ある。図５では、単品でのｆｏTCがほぼフラットな特性
（ｆｏTC＝−２．８ｐｐｍ／℃）を持つディスクリミネ
ータを使用し、図６では、単品でのｆｏTCが負の特性
（ｆｏTC＝−３３．８ｐｐｍ／℃）を持つディスクリミ
ネータを使用した。また、検波用ＩＣとして、その内部
抵抗の変化による温度特性ＣｆｏTC＝＋２８．２ｐｐｍ
／℃（推定値）のものを使用した。ＣｆｏTCの値は、例
えば単品でほぼフラットなｆｏTCを持つディスクリミネ
ータを検波用ＩＣに接続し、検波回路全体でのｆｏTCを
測定することで推定することができる。
ミネータＤの単体の温度特性（（ａ）で示す）と、この
ディスクリミネータＤをｆｏとする抵抗値が温度と正相
関関係にある検波用ＩＣ（図１参照）に接続し、検波回
路全体の温度特性（（ｂ）で示す）とを測定したもので
ある。図５では、単品でのｆｏTCがほぼフラットな特性
（ｆｏTC＝−２．８ｐｐｍ／℃）を持つディスクリミネ
ータを使用し、図６では、単品でのｆｏTCが負の特性
（ｆｏTC＝−３３．８ｐｐｍ／℃）を持つディスクリミ
ネータを使用した。また、検波用ＩＣとして、その内部
抵抗の変化による温度特性ＣｆｏTC＝＋２８．２ｐｐｍ
／℃（推定値）のものを使用した。ＣｆｏTCの値は、例
えば単品でほぼフラットなｆｏTCを持つディスクリミネ
ータを検波用ＩＣに接続し、検波回路全体でのｆｏTCを
測定することで推定することができる。
【００２２】表４は、図５，図６で使用したディスクリ
ミネータ（ｆｏ＝１０．７ＭＨｚ）のＦｒTC、ＦａTC、
εTC、Δｆ／ｆｏ、ｆｏTCおよび検波回路全体の温度特
性ＴｆｏTCを示す。ただし、ＦｒTC，ＦａTC，εTCおよ
びΔｆ／ｆｏは以下の計算式で、測定温度範囲を−２０
℃〜＋８０℃とし、基準温度を＋２０℃として求めた。 ＦｒTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦｒ変化幅）／
（基準温度時のＦｒ×測定温度範囲） ＦａTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦａ変化幅）／
（基準温度時のＦａ×測定温度範囲） εTC＝Ａ×（測定温度範囲内における容量変化幅）／
（基準温度時の容量×測定温度範囲） Δｆ／ｆｏ＝（基準温度時のＦａ−基準温度時のＦｒ）
／（基準温度時のｆｏ） Ａ＝温度特性が正傾向のとき＋１、負傾向のとき−１と
なる係数
ミネータ（ｆｏ＝１０．７ＭＨｚ）のＦｒTC、ＦａTC、
εTC、Δｆ／ｆｏ、ｆｏTCおよび検波回路全体の温度特
性ＴｆｏTCを示す。ただし、ＦｒTC，ＦａTC，εTCおよ
びΔｆ／ｆｏは以下の計算式で、測定温度範囲を−２０
℃〜＋８０℃とし、基準温度を＋２０℃として求めた。 ＦｒTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦｒ変化幅）／
（基準温度時のＦｒ×測定温度範囲） ＦａTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦａ変化幅）／
（基準温度時のＦａ×測定温度範囲） εTC＝Ａ×（測定温度範囲内における容量変化幅）／
（基準温度時の容量×測定温度範囲） Δｆ／ｆｏ＝（基準温度時のＦａ−基準温度時のＦｒ）
／（基準温度時のｆｏ） Ａ＝温度特性が正傾向のとき＋１、負傾向のとき−１と
なる係数
【００２３】
【表４】
【００２４】ディスクリミネータ単体のｆｏTCは、上記
特性値を(3) 式に代入して計算したものである。すなわ
ち、図５の場合には、 ｆｏTC＝（−９０−２５）／２＋０．２２５×２４３０×０．１ ＝−２．８３ｐｐｍ／℃ 図６の場合には、 ｆｏTC＝（−１３５−７５）／２＋０．２２５×３４００×０．０９２ ＝−３４．６ｐｐｍ／℃ となる。これら計算値は実測値（−２．８ ｐｐｍ／
℃，−３３．８ｐｐｍ／℃）とよく一致していることが
わかる。したがって、(3) 式の正確さが確かめられた。
特性値を(3) 式に代入して計算したものである。すなわ
ち、図５の場合には、 ｆｏTC＝（−９０−２５）／２＋０．２２５×２４３０×０．１ ＝−２．８３ｐｐｍ／℃ 図６の場合には、 ｆｏTC＝（−１３５−７５）／２＋０．２２５×３４００×０．０９２ ＝−３４．６ｐｐｍ／℃ となる。これら計算値は実測値（−２．８ ｐｐｍ／
℃，−３３．８ｐｐｍ／℃）とよく一致していることが
わかる。したがって、(3) 式の正確さが確かめられた。
【００２５】次に、Ｋ＝０．２２５を(4) 式に代入し、
検波回路全体の温度特性ＴｆｏTCを計算すると、図５の
場合には ＴｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）＋ＣｆｏTC ＝（−９０−２５）／２＋０．２２５×２４３０×０．１＋２８．２ ＝＋２５．３８ｐｐｍ／℃ 図６の場合には、 ＴｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）＋ＣｆｏTC ＝（−１３５−７５）／２＋０．２２５×３４００×０．０９２＋２８．２ ＝−６．４２ｐｐｍ／℃ となる。これら計算値も実測値（＋２５．４ｐｐｍ／
℃，−６．５ｐｐｍ／℃）がよく一致していることがわ
かる。したがって、(4) 式の正確さが実証された。
検波回路全体の温度特性ＴｆｏTCを計算すると、図５の
場合には ＴｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）＋ＣｆｏTC ＝（−９０−２５）／２＋０．２２５×２４３０×０．１＋２８．２ ＝＋２５．３８ｐｐｍ／℃ 図６の場合には、 ＴｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）＋ＣｆｏTC ＝（−１３５−７５）／２＋０．２２５×３４００×０．０９２＋２８．２ ＝−６．４２ｐｐｍ／℃ となる。これら計算値も実測値（＋２５．４ｐｐｍ／
℃，−６．５ｐｐｍ／℃）がよく一致していることがわ
かる。したがって、(4) 式の正確さが実証された。
【００２６】表４から明らかなように、図５のような温
度特性がほぼフラット（ｆｏTC＝−２．８ｐｐｍ／℃）
なディスクリミネータを使用した場合には、検波回路全
体の温度特性ＴｆｏTCは＋２５．４ｐｐｍ／℃であり、
温度特性がよくない。これに対し 図６のような温度特
性が負傾向（ｆｏTC＝−３３．８ｐｐｍ／ ℃）を持つ
ディスクリミネータを使用した場合には、検波回路全体
の温度特性ＴｆｏTCは−６．５ｐｐｍ／℃となり、良好
な温度特性が得られた。ＦＭ検波回路の場合、（1)式つ
まり温度特性（絶対値）を１８ｐｐｍ／℃以下とするこ
とが求められており、図６の場合にはその条件を満たし
ていることがわかる。このように検波用ＩＣのみの温度
特性ＣｆｏTCを考慮し、これに接続するディスクリミネ
ータとして逆特性を持つものを選定することで、検波回
路全体の良好な温度特性を得ることができる。
度特性がほぼフラット（ｆｏTC＝−２．８ｐｐｍ／℃）
なディスクリミネータを使用した場合には、検波回路全
体の温度特性ＴｆｏTCは＋２５．４ｐｐｍ／℃であり、
温度特性がよくない。これに対し 図６のような温度特
性が負傾向（ｆｏTC＝−３３．８ｐｐｍ／ ℃）を持つ
ディスクリミネータを使用した場合には、検波回路全体
の温度特性ＴｆｏTCは−６．５ｐｐｍ／℃となり、良好
な温度特性が得られた。ＦＭ検波回路の場合、（1)式つ
まり温度特性（絶対値）を１８ｐｐｍ／℃以下とするこ
とが求められており、図６の場合にはその条件を満たし
ていることがわかる。このように検波用ＩＣのみの温度
特性ＣｆｏTCを考慮し、これに接続するディスクリミネ
ータとして逆特性を持つものを選定することで、検波回
路全体の良好な温度特性を得ることができる。
【００２７】図７は本発明のディスクリミネータとして
使用可能な圧電共振子の他の例を示す。このディスクリ
ミネータは、樹脂封止形のリード付き圧電共振子であ
る。圧電共振子は、ｆｏ＝１０．７ＭＨｚの短冊形の厚
みすべり振動モードの圧電素子１０を備えている。圧電
素子１０の表裏面中央部には振動電極１０ａ，１０ｂが
形成され、両端部には端子電極１０ｃ，１０ｄが形成さ
れ、これら端子電極１０ｃ，１０ｄにリード端子１１，
１２が半田付け１３されている。なお、一方のリード端
子１１は圧電素子１０の裏面側から表面側へ折り返され
ている。圧電素子１０の振動電極１０ａ，１０ｂの周囲
はシリコーンゴムよりなる弾性材１４で覆われており、
圧電素子１０の周囲全体がエポキシ樹脂よりなる外装樹
脂１５で覆われている。さらに、その周囲が、透明なエ
ポキシ樹脂よりなる表皮樹脂１６で覆われている。
使用可能な圧電共振子の他の例を示す。このディスクリ
ミネータは、樹脂封止形のリード付き圧電共振子であ
る。圧電共振子は、ｆｏ＝１０．７ＭＨｚの短冊形の厚
みすべり振動モードの圧電素子１０を備えている。圧電
素子１０の表裏面中央部には振動電極１０ａ，１０ｂが
形成され、両端部には端子電極１０ｃ，１０ｄが形成さ
れ、これら端子電極１０ｃ，１０ｄにリード端子１１，
１２が半田付け１３されている。なお、一方のリード端
子１１は圧電素子１０の裏面側から表面側へ折り返され
ている。圧電素子１０の振動電極１０ａ，１０ｂの周囲
はシリコーンゴムよりなる弾性材１４で覆われており、
圧電素子１０の周囲全体がエポキシ樹脂よりなる外装樹
脂１５で覆われている。さらに、その周囲が、透明なエ
ポキシ樹脂よりなる表皮樹脂１６で覆われている。
【００２８】上記のように、圧電素子１０の周囲が外装
樹脂１４，１５，１６で覆われたディスクリミネータの
場合、検波回路の温度特性ＴｆｏTCに、ディスクリミネ
ータ単体の温度特性ｆｏTC、ディスクリミネータを除く
検波用ＩＣの温度特性ＣｆｏTCの他に、外装樹脂１４，
１５，１６の締付応力によるＲｆｏTCが影響する。つま
り、検波回路の温度特性ＴｆｏTCは次式のようになる。 ＴｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋０．２２５×εTC×（Δｆ／ｆｏ） ＋ＲｆｏTC＋ＣｆｏTC …(5) 図７に示す樹脂封止型のディスクリミネータについて、
外装樹脂１４，１５，１６の締付応力によるＲｆｏTCを
測定したところ、＋１５ｐｐｍ／℃（実測値）程度であ
った。そこで、このＲｆｏTCを(5) 式に代入して検波回
路の温度特性ＴｆｏTCを求めた。ここで、ＦｒTC，Ｆａ
TC，εTC、Δｆ／ｆｏ、ＣｆｏTCなどの値は図５，図６
と同様とした。図５の場合には ＴｆｏTC＝（−90−25）／２＋0.225 ×2430×0.1 ＋15＋28.2 ＝＋４０．３７ｐｐｍ／℃ 図６の場合には、 ＴｆｏTC＝（−135 −75）／２＋0.225 ×3400×0.092 ＋15＋28.2 ＝＋８．５８ｐｐｍ／℃ となる。中心周波数の温度係数の目標値α＝１８ｐｐｍ
／℃とすると、図６のディスクリミネータを用いた検波
回路の温度特性ＴｆｏTC＝＋８．５８ｐｐｍ／℃は目標
値αより十分に小さく、良好な結果が得られた。
樹脂１４，１５，１６で覆われたディスクリミネータの
場合、検波回路の温度特性ＴｆｏTCに、ディスクリミネ
ータ単体の温度特性ｆｏTC、ディスクリミネータを除く
検波用ＩＣの温度特性ＣｆｏTCの他に、外装樹脂１４，
１５，１６の締付応力によるＲｆｏTCが影響する。つま
り、検波回路の温度特性ＴｆｏTCは次式のようになる。 ＴｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋０．２２５×εTC×（Δｆ／ｆｏ） ＋ＲｆｏTC＋ＣｆｏTC …(5) 図７に示す樹脂封止型のディスクリミネータについて、
外装樹脂１４，１５，１６の締付応力によるＲｆｏTCを
測定したところ、＋１５ｐｐｍ／℃（実測値）程度であ
った。そこで、このＲｆｏTCを(5) 式に代入して検波回
路の温度特性ＴｆｏTCを求めた。ここで、ＦｒTC，Ｆａ
TC，εTC、Δｆ／ｆｏ、ＣｆｏTCなどの値は図５，図６
と同様とした。図５の場合には ＴｆｏTC＝（−90−25）／２＋0.225 ×2430×0.1 ＋15＋28.2 ＝＋４０．３７ｐｐｍ／℃ 図６の場合には、 ＴｆｏTC＝（−135 −75）／２＋0.225 ×3400×0.092 ＋15＋28.2 ＝＋８．５８ｐｐｍ／℃ となる。中心周波数の温度係数の目標値α＝１８ｐｐｍ
／℃とすると、図６のディスクリミネータを用いた検波
回路の温度特性ＴｆｏTC＝＋８．５８ｐｐｍ／℃は目標
値αより十分に小さく、良好な結果が得られた。
【００２９】上記実施例では、ブリッジバランス型の検
波回路について説明したが、これに限るものではなく、
ディスクリミネータを用いた公知の如何なる形式の検波
回路にも適用できる。また、ブリッジバランス型の場
合、３辺に抵抗Ｒ1 〜Ｒ3 を接続したものに限らず、抵
抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 に並列にコンデンサが接続されてい
たり、いずれかの抵抗がコンデンサで置き換えられたも
のでもよい。ディスクリミネータの構造は、図４のよう
なキャップ封止構造や、図７のような樹脂封止構造に限
らず、従来公知の積層接着構造であってもよい。この場
合には、外装樹脂を使用していないので、(3) 式を用い
てｆｏTCを計算できる。さらに、本発明のディスクリミ
ネータの振動モードは厚みすべり振動モードに限らず、
厚み縦振動モードであってもよい。
波回路について説明したが、これに限るものではなく、
ディスクリミネータを用いた公知の如何なる形式の検波
回路にも適用できる。また、ブリッジバランス型の場
合、３辺に抵抗Ｒ1 〜Ｒ3 を接続したものに限らず、抵
抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 に並列にコンデンサが接続されてい
たり、いずれかの抵抗がコンデンサで置き換えられたも
のでもよい。ディスクリミネータの構造は、図４のよう
なキャップ封止構造や、図７のような樹脂封止構造に限
らず、従来公知の積層接着構造であってもよい。この場
合には、外装樹脂を使用していないので、(3) 式を用い
てｆｏTCを計算できる。さらに、本発明のディスクリミ
ネータの振動モードは厚みすべり振動モードに限らず、
厚み縦振動モードであってもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に係る発明によれば、検波用ＩＣのみの温度特性Ｃｆｏ
TCを考慮し、これに逆の温度特性を持つディスクリミネ
ータを接続することで、検波回路全体の良好な温度特性
を得ることができる。特に、ディスクリミネータを構成
する容量の温度特性εTC、比帯域幅Δｆ／ｆｏ、共振周
波数の温度特性ＦｒTC、反共振周波数の温度特性ＦａTC
を考慮して、検波用ＩＣとディスクリミネータとの組み
合わせを判断するので、検波回路の温度特性を高精度に
制御できる。この検波回路を用いれば、動作保証温度範
囲を広げることができ、セット機器での動作保証温度範
囲を広げることができる。
に係る発明によれば、検波用ＩＣのみの温度特性Ｃｆｏ
TCを考慮し、これに逆の温度特性を持つディスクリミネ
ータを接続することで、検波回路全体の良好な温度特性
を得ることができる。特に、ディスクリミネータを構成
する容量の温度特性εTC、比帯域幅Δｆ／ｆｏ、共振周
波数の温度特性ＦｒTC、反共振周波数の温度特性ＦａTC
を考慮して、検波用ＩＣとディスクリミネータとの組み
合わせを判断するので、検波回路の温度特性を高精度に
制御できる。この検波回路を用いれば、動作保証温度範
囲を広げることができ、セット機器での動作保証温度範
囲を広げることができる。
【００３１】また、請求項２に係る発明では、請求項１
に加えて、外装樹脂の温度特性による影響を解消あるい
は低減できるようにしたので、樹脂封止型のディスクリ
ミネータを用いた場合であっても、検波回路の温度特性
を安定させることができる。
に加えて、外装樹脂の温度特性による影響を解消あるい
は低減できるようにしたので、樹脂封止型のディスクリ
ミネータを用いた場合であっても、検波回路の温度特性
を安定させることができる。
【図１】ブリッジ回路を構成した移相器の回路図および
その位相特性図である。
その位相特性図である。
【図２】容量およびＦｒ，Ｆａの温度特性によるインピ
ーダンス特性の変化を示す図である。
ーダンス特性の変化を示す図である。
【図３】ディスクリミネータの温度特性式を求めるため
の特性図である。
の特性図である。
【図４】本発明に係るディスクリミネータの一例の分解
斜視図である。
斜視図である。
【図５】フラットな温度特性を有するディスクリミネー
タ単体の温度特性とこのディスクリミネータを接続した
検波回路の温度特性とを示す図である。
タ単体の温度特性とこのディスクリミネータを接続した
検波回路の温度特性とを示す図である。
【図６】負の温度特性を有するディスクリミネータ単体
の温度特性とこのディスクリミネータを接続した検波回
路の温度特性とを示す図である。
の温度特性とこのディスクリミネータを接続した検波回
路の温度特性とを示す図である。
【図７】本発明に係るディスクリミネータの他の例の正
面断面図および側面断面図である。
面断面図および側面断面図である。
ＩＣ 検波用ＩＣ
Ｒ1 〜Ｒ3 抵抗
Ｄ ディスクリミネータ
Claims (5)
- 【請求項１】移送器にディスクリミネータを用いたＦＭ
検波回路であって、上記ディスクリミネータを構成する
圧電材料の容量の温度特性εTC、比帯域幅Δｆ／ｆｏ、
共振周波数の温度特性ＦｒTC、反共振周波数の温度特性
ＦａTC、ディスクリミネータを除くＦＭ検波回路の温度
特性ＣｆｏTC、およびＦＭ検波回路の中心周波数の温度
特性の目標値αの間に、次式が成立することを特徴とす
るＦＭ検波回路。 ｜（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）＋ＣｆｏTC｜≦α…(1) 但し、Ｋ＝ＦｒとＦａの中点におけるインピーダンスに
より決まる係数 εTC＝Ａ×（測定温度範囲内における容量変化幅）／
（基準温度時の容量×測定温度範囲） Δｆ／ｆｏ＝（基準温度時のＦａ−基準温度時のＦｒ）
／（基準温度時のｆｏ） ＦｒTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦｒ変化幅）／
（基準温度時のＦｒ×測定温度範囲） ＦａTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦａ変化幅）／
（基準温度時のＦａ×測定温度範囲） ＣｆｏTC＝Ａ×（ディスクリミネータを除くＦＭ検波回
路の温度特性） Ａ＝温度特性が正傾向のとき＋１、負傾向のとき−１と
なる係数 - 【請求項２】移送器にディスクリミネータを用いたＦＭ
検波回路であって、上記ディスクリミネータは外装樹脂
によって封止されたものであり、上記ディスクリミネー
タを構成する圧電材料の容量の温度特性εTC、比帯域幅
Δｆ／ｆｏ、共振周波数の温度特性ＦｒTC、反共振周波
数の温度特性ＦａTC、外装樹脂の応力による中心周波数
の温度特性ＲｆｏTC、ディスクリミネータを除くＦＭ検
波回路の温度特性ＣｆｏTC、およびＦＭ検波回路の中心
周波数の温度特性の目標値αの間に、次式が成立するこ
とを特徴とするＦＭ検波回路。 ｜（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）＋ＲｆｏTC＋ＣｆｏTC｜ ≦α …(2) 但し、Ｋ＝ＦｒとＦａの中点におけるインピーダンスに
より決まる係数 εTC＝Ａ×（測定温度範囲内における容量変化幅）／
（基準温度時の容量×測定温度範囲） Δｆ／ｆｏ＝（基準温度時のＦａ−基準温度時のＦｒ）
／（基準温度時のｆｏ） ＦｒTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦｒ変化幅）／
（基準温度時のＦｒ×測定温度範囲） ＦａTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦａ変化幅）／
（基準温度時のＦａ×測定温度範囲） ＣｆｏTC＝Ａ×（ディスクリミネータを除くＦＭ検波回
路の温度特性） Ａ＝温度特性が正傾向のとき＋１、負傾向のとき−１と
なる係数 - 【請求項３】上記ＦＭ検波回路は４辺のいずれか１辺に
上記ディスクリミネータが接続されたブリッジ回路より
なり、このブリッジ回路の対向する一方の接続点間にＦ
Ｍ中間周波信号が入力され、他方の接続点間から出力が
取り出されることを特徴とする請求項１または２に記載
のＦＭ検波回路。 - 【請求項４】上記α＝１８ｐｐｍ／℃としたことを特徴
とする請求項１ないし３のいずれかに記載のＦＭ検波回
路。 - 【請求項５】上記Ｋ＝０．２２５としたことを特徴とす
る請求項１ないし４のいずれかに記載のＦＭ検波回路。
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